美国北卡罗来纳大学教堂山分校研究团队发现了一个挑战传统流体动力学理论的现象:当空气气泡在液体中受到垂直振动时,这些气泡并没有按照预期的上下运动,而是表现出类似“奔腾”状态的水平移动。该发现在技术层面能改善微芯片的表面清洁和传热性能,并有望在太空中应用。相关研究发表在新一期《自然·通讯》上。
团队在利用振动研究密封容器中波的行为时,偶然发现了这一现象。他们以特定频率上下摇动充满液体的容器,会导致进入容器的气泡开始水平移动。这种运动是由气泡形状变化引起的。气泡通常是球形的,但是,若以正确的频率振动腔室,会导致气泡破坏其对称性并变得不平衡。一旦发生这种情况,气泡就会开始“奔腾”,通过一系列摆动,气泡会在液体中向前移动。
研究同时发现,气泡可以在不同的运动模式之间转换,具体取决于振动频率:直线运动、圆周运动,或以无序的跳动方式朝多个方向运动。利用这些运动特性,团队成功引导气泡穿越复杂的液体“迷宫”,甚至按照大小对它们进行分类。
气泡现象在日常生活中发挥着关键作用,包括气候调节、冷却系统、水处理及化学生产等应用。迄今为止,控制气泡运动仍然是一个挑战,现有方法寥寥无几且缺乏通用性。而今提出的全新方法,可利用流体不稳定性来精确引导气泡运动。
该方法的直接应用之一是用于微芯片冷却系统。在地球上,浮力会自然地将气泡从受热表面移除,防止过热。然而,在太空等微重力环境中不存在浮力,气泡的移除成为一个大问题。新方法能够在不依赖重力的情况下主动移除气泡,从而改善卫星和太空电子设备中的热传递。
另一项突破在于表面清洁。“跳跃的气泡”能够在尘埃表面弹跳并呈“之”字形移动,就像一个微型扫地机器人一样,清洁尘埃表面,这或可为工业清洁和生物医学应用(如靶向药物输送)带来创新。
美国北卡罗来纳大学教堂山分校研究团队发现了一个挑战传统流体动力学理论的现象:当空气气泡在液体中受到垂直振动时,这些气泡并没有按照预期的上下运动,而是表现出类似“奔腾”状态的水平移动。该发现在技术层面能改善微芯片的表面清洁和传热性能,并有望在太空中应用。相关研究发表在新一期《自然·通讯》上。
团队在利用振动研究密封容器中波的行为时,偶然发现了这一现象。他们以特定频率上下摇动充满液体的容器,会导致进入容器的气泡开始水平移动。这种运动是由气泡形状变化引起的。气泡通常是球形的,但是,若以正确的频率振动腔室,会导致气泡破坏其对称性并变得不平衡。一旦发生这种情况,气泡就会开始“奔腾”,通过一系列摆动,气泡会在液体中向前移动。
研究同时发现,气泡可以在不同的运动模式之间转换,具体取决于振动频率:直线运动、圆周运动,或以无序的跳动方式朝多个方向运动。利用这些运动特性,团队成功引导气泡穿越复杂的液体“迷宫”,甚至按照大小对它们进行分类。
气泡现象在日常生活中发挥着关键作用,包括气候调节、冷却系统、水处理及化学生产等应用。迄今为止,控制气泡运动仍然是一个挑战,现有方法寥寥无几且缺乏通用性。而今提出的全新方法,可利用流体不稳定性来精确引导气泡运动。
该方法的直接应用之一是用于微芯片冷却系统。在地球上,浮力会自然地将气泡从受热表面移除,防止过热。然而,在太空等微重力环境中不存在浮力,气泡的移除成为一个大问题。新方法能够在不依赖重力的情况下主动移除气泡,从而改善卫星和太空电子设备中的热传递。
另一项突破在于表面清洁。“跳跃的气泡”能够在尘埃表面弹跳并呈“之”字形移动,就像一个微型扫地机器人一样,清洁尘埃表面,这或可为工业清洁和生物医学应用(如靶向药物输送)带来创新。
3月17日,记者从海南大学获悉,该校化学化工学院副教授李萌婷与相关研究团队合作,合成了多功能复合金纳米花颗粒。该颗粒配合温和光热、光动力、药物控释联合疗法,可有效促进感染性组织再生修复。 3月18日,伴随着搬运车的轰鸣声,全国首个大规模清洁能源特高压直流输电工程的送端±800千伏特高压祁连换流站迎来了一位“新成员”——1号调相机转子,该换流站第7次年度检修工作 在3月24日世界防治结核病日前夕,比尔及梅琳达∙盖茨医学研究所(以下简称盖茨医学研究所)宣布,启动评估结核病候选疫苗M72有效性的Ⅲ期临床试验。在Ⅱb期试验中,数据显示这一新疫苗可为艾滋病毒检 据一项在本周举行的美国心脏协会会议上提交的新研究,每天进食时间控制在8小时内的间歇性禁食方法可能与心脏病死亡风险上升相关。近年来越来越流行的间歇性禁食指限制进食时间,在每天或每周的 3月22日,中国互联网络信息中心(CNNIC)在京发布第53次《中国互联网络发展状况统计报告》。报告显示,截至2023年12月,我国网民规模达10.92亿人,互联网普及率达77.5%;网络基础设施建设持续加强,新型消费 科学杂志《成瘾》3月21日发表的一项新研究显示,刚开始吸烟和终生吸烟都可能增加腹部脂肪,特别是内脏脂肪。内脏脂肪与心脏病、糖尿病、中风和痴呆症的高风险有关。吸烟者相较于不吸烟者,通常体 。本文链接:气泡水平“奔腾”现象挑战传统流体力学http://www.sushuapos.com/show-2-11190-0.html
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